(57)【要約】【課題】  状態検出対象部位の状態変化を検出する状態検出システムにおいて、センサ、スイッチ、ハーネスなどを不要にし、構造の簡略化及びコストダウンを図る。【解決手段】  状態検出対象部位の状態変化を検出する状態検出システムであって、状態検出対象部位に設けられるＩＣタグ９と、該ＩＣタグ９と通信可能なＩＣタグリーダ１０と、状態検出対象部位の状態変化に応じて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を変化させる通信状態変化手段と、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態の変化に基づいて、状態検出対象部位の状態変化を判断する状態変化判断手段とを備えて構成される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
状態検出対象部位の状態変化を検出する状態検出システムであって、
前記状態検出対象部位に設けられるＩＣタグと、
該ＩＣタグと通信可能なＩＣタグリーダと、
前記状態検出対象部位の状態変化に応じて、前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの通信状態を変化させる通信状態変化手段と、
前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの通信状態の変化に基づいて、前記状態検出対象部位の状態変化を判断する状態変化判断手段と、
を備えることを特徴とする状態検出システム。
【請求項２】
前記通信状態変化手段は、前記ＩＣタグと通信妨害物質との相対的な変位に基づいて、前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの通信状態を変化させることを特徴とする請求項１記載の状態検出システム。
【請求項３】
前記通信状態変化手段は、前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの相対的な距離及び／又は角度の変化に基づいて、前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの通信状態を変化させることを特徴とする請求項１記載の状態検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農業機械などに設けられ、状態検出対象部位の状態変化を検出する状態検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
農業機械などにおいては、状態検出対象部位の状態変化を検出するために状態検出システムが設けられている。例えば、コンバインでは、カバー類（扱室カバー、一番底板、二番底板など）の開閉状態、カッタの開閉状態、オーガの格納状態、穀粒タンクの貯溜状態などを検出し、これらの検出結果をモニタなどでオペレータに報知している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実公平５−４４６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の状態検出システムは、状態検出対象部位の状態変化をセンサやスイッチで検出し、ハーネスを介して制御装置に検出信号を入力しているので、構造の複雑化やコストアップを招く惧れがある。例えば、コンバインの場合、状態検出対象部位が多数であるため、多種のセンサやスイッチが必要になるだけでなく、配線が複雑になって大幅なコストアップを招来する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、状態検出対象部位の状態変化を検出する状態検出システムであって、前記状態検出対象部位に設けられるＩＣタグと、該ＩＣタグと通信可能なＩＣタグリーダと、前記状態検出対象部位の状態変化に応じて、前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの通信状態を変化させる通信状態変化手段と、前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの通信状態の変化に基づいて、前記状態検出対象部位の状態変化を判断する状態変化判断手段と、を備えることを特徴とする。このように構成すれば、状態検出対象部位の状態変化を、ＩＣタグとＩＣタグリーダとの通信状態の変化に基づいて検出するので、センサ、スイッチ、ハーネスなどを不要にし、構造の簡略化及びコストダウンを図ることができる。
また、前記通信状態変化手段は、前記ＩＣタグと通信妨害物質との相対的な変位に基づいて、前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの通信状態を変化させることを特徴とする。このように構成すれば、ＩＣタグとＩＣタグリーダとの通信状態を明確に変化させることができるので、状態検出対象部位の状態変化を確実に判断できる。
また、前記通信状態変化手段は、前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの相対的な距離及び／又は角度の変化に基づいて、前記ＩＣタグと前記ＩＣタグリーダとの通信状態を変化させることを特徴とする。このように構成すれば、ＩＣタグとＩＣタグリーダとの通信状態を簡単に変化させることができるので、更なる構造の簡略化やコストダウンが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図１及び図２において、１は本発明の状態検出システムが適用されたコンバインであって、該コンバイン１は、茎稈を刈り取る前処理部２と、刈り取った茎稈を脱穀し、かつ、脱穀した穀粒を選別する脱穀部３と、選別した穀粒を貯溜する穀粒タンク４と、穀粒タンク４内の穀粒を機外に搬出する排出オーガ５と、脱穀済みの排稈を後処理する後処理部６と、オペレータが乗車する操作部７と、クローラ式の走行部８とを備えて構成されている。
【０００６】
コンバイン１には、複数の状態検出対象部位があり、これらの状態検出対象部位における状態変化を本発明の状態検出システムによって検出する。図３に示すように、状態検出システムは、状態検出対象部位に設けられるＩＣタグ（ＲＦＩＤ）９と、該ＩＣタグ９と通信可能なＩＣタグリーダ１０と、状態検出対象部位の状態変化に応じて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態（例えば、リーダ側における受信信号の有無や強度）を変化させる通信状態変化手段と、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態の変化に基づいて、状態検出対象部位の状態変化を判断する状態変化判断手段（制御装置１１）とを備えて構成される。
【０００７】
ＩＣタグ９は、ＩＣタグリーダ１０の通信動作に応じて起電（電磁誘導方式又はマイクロ波方式）し、非接触でＩＣタグリーダ１０と通信可能な非接触パッシブタグが好ましい。また、通信に用いる周波数帯は、１３５ＫＨｚ以下帯、１３．５６ＭＨｚ帯、ＵＨＦ帯、２．４５ＧＨｚ帯などであり、各周波数帯の特性を考慮して選択することができる。例えば、金属、水分などの通信妨害物質（電磁波遮断物質）によって、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を変化させる場合には、通信妨害物質の影響を受けやすいＵＨＦ帯や２．４５ＧＨｚ帯が好ましい。
【０００８】
ＩＣタグリーダ１０は、ＩＣタグ９と通信可能なものであれば特に制限はないが、ＩＣタグ９との通信状態の変化を細かく検出できるものが好ましい。例えば、ＩＣタグ９から受信した信号の強度（受信アンプ適用ゲインなど）を検出可能なＩＣタグリーダ１０であれば、受信信号の有無だけでなく、受信信号の強度に基づいて、各種の状態変化を詳細に判断することが可能になる。また、本実施形態では、コンバイン１における複数の状態変化を検出するにあたり、これらの状態検出に一つのＩＣタグリーダ１０を兼用している。このようにすると、ＩＣタグリーダ１０の個数を削減し、実施コストを抑えることができる。
【０００９】
通信状態変化手段は、状態検出対象部位の状態変化に応じて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を変化させるものであればよい。例えば、ＩＣタグ９と通信妨害物質との相対的な変位に基づいて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を変化させる。このようにすると、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を明確に変化させることができるので、状態検出対象部位の状態変化を確実に判断できる。また、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との相対的な距離や角度の変化に基づいて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を変化させるようにしてもよい。この場合には、特に追加部品を必要としないので、構造の簡略化やコストダウンが可能になる。
【００１０】
状態変化判断手段は、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を監視し、その変化に基づいて状態検出対象部位における状態変化の判断を行う。例えば、図４に示すＩＣタグ検出制御のように、ＩＣタグリーダ１０におけるＩＣタグ９の検出／非検出を判断すると共に、各ＩＣタグ９との通信状態に基づいて、各状態検出対象部位の状態認識を行う。このとき、ＩＣタグ９の検出／非検出だけでなく、受信信号の強度も判定すれば、より詳細な状態認識が可能になる。
【００１１】
次に、コンバイン１に適用された第一〜第四の状態検出システムについて、図面を参照して具体的に説明する。図５〜図７に示すように、第一の状態検出システムは、脱穀部３の扱室カバー１２を状態検出対象部位とし、該扱室カバー１２の開閉状態を検出する。扱室カバー１２は、扱胴１３を内装する扱室１４の上方を覆っており、支軸１２ａを回動支点として開閉動作される。扱室カバー１２側には、通信妨害物質（例えば、鉄板）からなるフック１５が回動自在に設けられる一方、扱室１４側には、ピン１６が突設されており、このピン１６にフック１５を係合させると、扱室カバー１２の開動作がロックされる。また、扱室カバー１２の先端側には、上下方向に回動操作可能なロック解除レバー１７が設けられている。このロック解除レバー１７とフック１５は、ロッド１８を介して連繋されており、ロック解除レバー１７を上方へ操作すると、フック１５とピン１６の係合が外れ、扱室カバー１２の開動作が許容される。尚、１９は扱室カバー１２を開方向に付勢するガススプリングである。
【００１２】
第一の状態検出システムを構成するＩＣタグ９は、脱穀部３の前壁２０に樹脂製の取付座２１を介して取付けられている。これは、通信妨害物質（例えば、鉄板）からなる前壁２０によって、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信が阻害されることを回避するためである。ＩＣタグ９の取付位置は、ピン１６の近傍であり、ピン１６にフック１５が係合したとき、フック１５と近接（又は接触）する位置である。即ち、扱室カバー１２が開状態のときは、フック１５も一体的に上方へ移動しているので、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信に影響はないが、扱室カバー１２を閉じると、通信妨害物質であるフック１５がＩＣタグ９に近接するので、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信状態に変化が生じる。これにより、ＩＣタグリーダ１０における通信状態の変化に基づいて、扱室カバー１２の開閉状態を判断することが可能になる。
【００１３】
図８に示すように、第二の状態検出システムは、脱穀部３の一番底板２２や二番底板２３を状態検出対象部位とし、一番底板２２及び二番底板２３の開閉状態を検出する。一番底板２２は、選別した一番物を回収する一番樋（通信妨害物質）２４の清掃口を開閉し、二番底板２３は、選別した二番物を回収する二番樋（通信妨害物質）２５の清掃口を開閉する。一番底板２２と二番底板２３は、リンク機構２６を介して連繋されており、底板開閉レバー２７の操作に応じて同時に開閉動作される。尚、２８は一番物を搬送する一番ラセン、２９は二番物を搬送する二番ラセン、３０は選別風を起風する圧風ファンである。
【００１４】
第二の状態検出システムを構成するＩＣタグ９は、樹脂からなる一番底板２２及び二番底板２３に取付けられている。これは、底板２２、２３自体がＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信を阻害しないようにするためである。ＩＣタグ９の取付位置は、一番底板２２及び二番底板２３の先端部であり、底板２２、２３が閉状態のとき、一番樋２４又は二番樋２５に近接（又は接触）する位置である。即ち、底板２２、２３が開状態のときは、ＩＣタグ９が一番樋２４又は二番樋２５から離間しているので、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信に影響はないが、底板２２、２３を閉じると、ＩＣタグ９が通信妨害物質である一番樋２４又は二番樋２５に近接するので、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信状態に変化が生じる。これにより、ＩＣタグリーダ１０における通信状態の変化に基づいて、一番底板２２や二番底板２３の開閉状態を判断することが可能になる。
【００１５】
図１及び図２に示すように、第三の状態検出システムは、排出オーガ５を状態検出対象部位とし、該排出オーガ５の格納状態や変位状態を検出する。排出オーガ５は、縦パイプ３１を介して穀粒タンク４から送り込まれる穀粒を、先端部の排出口５ａまで搬送し、ここから排出する。排出口５ａの位置は、排出オーガ５の旋回動作や昇降動作によって適宜変更されるが、機体走行時には、機上の所定位置（図１及び図２参照）に格納される。
【００１６】
第三の状態検出システムを構成するＩＣタグ９は、樹脂製の取付座３２を介して排出オーガ５の所定位置に取付けられている。これは、通信妨害物質（例えば、鉄パイプ）からなる排出オーガ５によって、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信が阻害されることを回避するためである。ＩＣタグ９の取付位置は、一箇所でも良いが、複数箇所が好ましい。また、第三の状態検出システムでは、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との相対的な距離や角度の変化に基づいて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を変化させので、ＩＣタグ９の取付位置は、ＩＣタグ９及びＩＣタグリーダ１０の通信距離、指向性などを考慮して選定する必要がある。即ち、排出オーガ５の旋回動作や昇降動作を行うと、ＩＣタグリーダ１０におけるＩＣタグ信号の有無や受信強度が変化するため、通信状態の変化に基づいた排出オーガ５の状態判断が可能になる。
【００１７】
図１及び図９に示すように、第四の状態検出システムは、穀粒タンク４を状態検出対象部位とし、該穀粒タンク４における穀粒の貯溜状態を検出する。穀粒タンク４は、脱穀部３の右側に隣接して配置されており、脱穀部３で選別された穀粒は、一番ラセン２８及び揚穀筒３３を介して穀粒タンク４に送り込まれる。オペレータは、穀粒タンク４における穀粒の貯溜量を常に把握する必要があり、適切なタイミングで穀粒を排出することにより、穀粒タンク４のオーバーフローが回避される。
【００１８】
第四の状態検出システムを構成するＩＣタグ９は、樹脂製である穀粒タンク４の内壁面に取付けられている。これは、穀粒タンク４自体がＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信を阻害しないようにするためである。ＩＣタグ９の個数に制限はないが、上下方向に所定の間隔を存して複数のＩＣタグ９を配置することが好ましい。このようにすると、多くの水分を含む穀粒（通信妨害物質）の貯溜量に応じて、各ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信状態に変化を生じさせることが可能になる。例えば、穀粒タンク４内に穀粒が殆ど入っていない状況では、各ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信に影響はないが、穀粒タンク４内における穀粒の貯溜量が増加すると、通信妨害物質である穀粒がＩＣタグ９に接触（又は近接）するので、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０の通信状態に変化が生じる。これにより、ＩＣタグリーダ１０における各ＩＣタグ９との通信状態に基づいて、穀粒タンク４内における穀粒の貯溜量を判断することが可能になる。
【００１９】
また、本実施形態では、穀粒タンク４に貯溜される穀粒を挟んで対向するようにＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０を配置している。このようにすると、穀粒タンク４における穀粒の貯溜量に応じて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態が明確に変化するので、状態検出システムの検出精度を向上させることが可能になる。
【００２０】
また、第四の状態検出システムは、穀粒タンク４における穀粒の貯溜量を検出するだけでなく、穀粒に含まれる水分量（含水率）の検出にも兼用できる。即ち、穀粒による電磁波遮断量は、穀粒に含まれる水分に比例するので、ＩＣタグリーダ１０におけるＩＣタグ信号の受信強度に基づいて、穀粒に含まれる水分量を判定することが可能になる。
【００２１】
また、ＩＣタグ９及びＩＣタグリーダ１０による水分量検出は、脱穀部３における濡れ材検出（穀粒の水分量検出）にも適用することができる。例えば、揺動選別体３４の揺動流板（樹脂製とする）にＩＣタグ９を貼着すると共に、その上方にＩＣタグリーダ１０を配し、ＩＣタグリーダ１０におけるＩＣタグ信号の受信強度を検出する。このようにすると、揺動流板上の穀粒に含まれる水分量に応じて、ＩＣタグリーダ１０におけるＩＣタグ信号の受信強度が変化するので、濡れ材の判定が可能になる。また、穀粒に含まれる水分量に応じて、脱穀部３の処理能力（例えば、チャフシーブのフィン開度）や刈取走行速度を自動調整すれば、選別精度を向上させることができる。
【００２２】
叙述の如く構成された本実施形態によれば、状態検出対象部位の状態変化を検出する状態検出システムは、状態検出対象部位に設けられるＩＣタグ９と、該ＩＣタグ９と通信可能なＩＣタグリーダ１０と、状態検出対象部位の状態変化に応じて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を変化させる通信状態変化手段と、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態の変化に基づいて、状態検出対象部位の状態変化を判断する状態変化判断手段とを備えて構成されるので、センサ、スイッチ、ハーネスなどを不要にし、構造の簡略化及びコストダウンを図ることができる。
【００２３】
また、通信状態変化手段は、ＩＣタグ９と通信妨害物質との相対的な変位に基づいて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を変化させるので、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を明確に変化させて、状態検出対象部位の状態変化を確実に判断できる。
【００２４】
また、通信状態変化手段は、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との相対的な距離や角度の変化に基づいて、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態を変化させるので、部品などを追加することなく、ＩＣタグ９とＩＣタグリーダ１０との通信状態に変化を生じさせ、更なる構造の簡略化やコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】コンバインの側面図である。
【図２】コンバインの平面図である。
【図３】状態検出システムの構成を示すブロック図である。
【図４】状態検出システムの状態変化判断手順を示すフローチャートである。
【図５】脱穀部の正面図である。
【図６】扱室カバーを示す正面図である。
【図７】扱室カバーの開閉ロック部位を示す側面図である。
【図８】選別室の要部側面図である。
【図９】穀粒タンクの正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    コンバイン
３    脱穀部
４    穀粒タンク
５    排出オーガ
９    ＩＣタグ
１０  ＩＣタグリーダ
１１  制御装置
１２  扱室カバー
１５  フック
２２  一番底板
２３  二番底板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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